特厚煤层巷道模糊聚类分析与支护设计研究

本文主要探讨了特厚煤层大断面巷道的围岩稳定性分析与支护设计。针对东坡煤矿的实际情况，作者们运用模糊聚类分析方法对5条不同条件下的开拓巷道进行了分类，旨在理解围岩的稳定状态，并在此基础上为9#煤层的大断面机巷和4#煤层的辅运巷设计合适的支护方案。 模糊聚类分析是一种处理不确定性和复杂性的统计方法，适用于煤炭行业中对围岩稳定性这种难以精确划分的情况。通过对巷道的地质条件、煤层厚度、顶底板岩性等因素的综合考虑，可以更准确地评估巷道的稳定性等级，从而指导支护设计。 在分析结果的基础上，针对9#煤层中部掘进的大断面机巷，可能需要采用高强度的支护结构，如锚索加喷浆联合支护，以抵抗来自上方特厚煤层的压力。而4#煤层辅运巷由于位于中厚煤层顶部，可能需要针对顶部岩层的特性选择适合的支护材料和技术，如锚杆支护配合液压支架，确保巷道的长期稳定。 支护设计不仅要考虑初始稳定性，还要预测巷道在服务年限内的变形情况。因此，设计中应包含对支护材料耐久性、可调整性的考量，以便应对矿山压力随时间的变化。在实施支护后，通过定期的观测和评价，可以评估支护效果，及时调整支护策略，确保巷道的安全运行。 此外，文章提及的9#煤层和4#煤层在东坡煤矿的开采历史中曾发生过严重的冒顶事故，这强调了在特厚煤层中进行大断面巷道施工时，必须高度重视围岩稳定性问题，预防类似事故的再次发生。通过科学的分析和设计，可以提高巷道的安全系数，降低生产风险。 本文的研究为特厚煤层大断面巷道的支护设计提供了理论依据和实践参考，对于提高我国煤矿安全生产水平具有重要意义。同时，这也展示了模糊聚类分析在解决复杂地质问题中的应用价值，为未来类似的工程问题提供了新的解决思路。